직경 4 mm 모세관 표면장력 0.0037 kgf/m 물기둥 상승높이 접촉각 5도

직경 4 mm 모세관 표면장력 0.0037 kgf/m 물기둥 상승높이 접촉각 5도

 

 

직경 4 mm인 모세관의 표면장력은 0.0037 kgf/m이라면

물기둥의 상승높이는? (단, 접촉각 β = 5˚)

 

 

 

14. 직경 4mm인 모세관의 표면장력은 0.0037kgf/m이라면 물기둥의 상승높이는? (단, 접촉각 β = 5˚ )

① 0.368 cm

② 0.468 cm

③ 0.568 cm

④ 0.668 cm

 

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모세관 상승 높이, h

h = [4 × σ × cosθ] / [ρ × g × D]

> σ: 표면장력 (dyn/cm)

> θ: 접촉각 (˚)

> ρ: 밀도 (g/cm3)

> g: 중력가속도 (980 cm/s2)

> D: 관의 내경(직경) (cm)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/471767 )

 

 

 

[단위 환산] convert kgf/m to dyn/cm

1 kgf = 9.8 N 이고,

1 N = 10^5 dyn 이므로,

(0.0037 kgf/m) (9.8 N / 1 kgf) (10^5 dyn / 1 N) (1 m / 100 cm)

= (0.0037) (9.8) (10^5) (1 / 100)

= 36.26 dyn/cm

 

 

 

[주의] 전자계산기에 설정되어있는 각도의 단위에 주의할 것.

> 라디안, Rad: cos(5) = 0.28366

> 도, Deg: cos(5) = 0.99619

 

 

 

h = [4 × σ × cosθ] / [ρ × g × D]

= [4 × 36.26 × 0.996] / [1 × 980 × 0.4]

= 0.36852 cm

 

 

 

답: ① 0.368 cm

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2026/01/3-mm-00037-kgfm-5.html ]

직경 3 mm인 모세관의 표면장력이 0.0037 kgf/m이라면 물기둥의 상승높이는?

 

 

 

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